Kosketusnäyttö pietsosähköisille keraamisille sovelluksille

Kosketusnäyttö (tunnetaan myös nimellä 'kosketusnäyttö', 'kosketuspaneeli') on induktiivinen nestekidenäyttölaite, joka voi vastaanottaa tulosignaaleja, kuten kontakteja. Kun kosketetaan näytön graafista painiketta, The haptic feedback -järjestelmä voi ohjata erilaisia ​​kytkettyjä laitteita esiohjelmoidun ohjelman mukaisesti, jolla voidaan korvata mekaanisia painikepaneeleja ja käyttää nestekidenäyttöjä dynaamisten ääni- ja videotehosteiden luomiseen.

Kosketusnäyttö antaa multimedialle uuden ilmeen ja se on erittäin houkutteleva uusi interaktiivinen multimedialaite. Sitä käytetään pääasiassa julkisten tietojen kyselyyn, johtamistoimistoon, teollisuuden valvontaan, sotilaalliseen komentoon, videopeleihin, lauluun ja järjestykseen, multimediaopetukseen, kiinteistöjen ennakkomyyntiin jne.

Kosketusnäytöt eroavat teknisistä periaatteista Pietsokeraamiset levyt ja ne voidaan jakaa viiteen perustyyppiin: vektoripaineen anturiteknologian kosketusnäytöt, resistiivisen teknologian kosketusnäytöt, kapasitiivisen teknologian kosketusnäytöt, infrapunateknologian kosketusnäytöt ja pinta-akustisen aaltotekniikan kosketusnäytöt. Niistä vektoripaineanturiteknologian kosketusnäyttö on vetäytynyt historiallisesta vaiheesta;
Resistiivisen teknologian kosketusnäytön paikannus on tarkka, mutta sen hinta on melko korkea, ja se pelkää naarmuuntumista ja vaurioita;

Kapasitiivisen teknologian kosketusnäytön suunnittelu on kohtuullinen, mutta sen kuvan vääristymisongelmaa on vaikea ratkaista perusteellisesti; Kosketusnäytön infrapunatekniikka on halpa, mutta sen kehys on hauras, se on helppo tuottaa valoa häiritsevästi ja se vääristyy kaarevissa olosuhteissa;

Pinta-akustinen kosketusnäyttö ratkaisee aiempien kosketusnäyttöjen erilaiset viat, eikä sitä ole helppo vahingoittaa. Se sopii erilaisiin tilaisuuksiin. Haittapuolena on, että jos näytön pinnalla olevat vesipisarat ja pöly tekevät kosketusnäytöstä himmeän tai jopa toimimattoman. Seuraavassa esitellään lyhyesti edellä mainitut kosketusnäyttötyypit:

Resistiivinen kosketusnäyttö

Tämä kosketusnäyttö käyttää paineentunnistusta ohjaukseen. Resistiivisen kosketusnäytön pääosa on resistiivinen ohutkalvonäyttö, joka sopii läheisesti näytön pintaan. Tämä on monikerroksinen komposiittikalvo. Se käyttää pohjakerroksena lasia tai kovaa muovia olevaa tasolevyä ja pinta on päällystetty kerroksella läpinäkyvää metallioksidia (läpinäkyvä johtava (Resistance) johtava kerros, joka on päällystetty ulkopinnalla kovettuva sileä ja naarmuuntumaton muovikerros, jonka sisäpinta on myös päällystetty pinnoitteella, ja niissä on useita pieniä (alle 1/1000 tuumaa) erillisiä läpinäkyviä kerroksia, jotka eroavat toisistaan kahden muun etäisyyden välillä. Resistiivisen kosketusnäytön avain on materiaaliteknologia Yleisesti käytetyt läpinäkyvät johtavat pinnoitemateriaalit ovat ITO, indiumoksidi, valonläpäisykyky on 80%, ja sitten se pienenee, kun se on ohuempi, ja se nousee 80%: iin, kun paksuus on 300 angströmiä.

Resistiivisten näyttöjen rajoitukset

Resistiivisten kosketusnäyttöjen yleinen haittapuoli on, että koska komposiittikalvon ulkokerros on muovimateriaalia, ihmiset, jotka eivät osaa liian kovaa tai käyttävät terävää kosketusta, voivat naarmuttaa koko kosketusnäyttöä ja aiheuttaa romua. Kuitenkin rajoissa naarmu vahingoittaa vain ulompaa johtavaa kerrosta. Ulomman johtavan kerroksen naarmu ei liity viisijohtimiseen resistiiviseen kosketusnäyttöön, ja se on kohtalokas nelijohtimisen resistiiviselle kosketusnäytölle.

Kapasitiivinen kosketusnäyttö

Se toimii käyttämällä ihmiskehon virran induktiota. Kapasitiivinen kosketusnäyttö on nelikerroksinen komposiittilasinäyttö. Lasisuojan sisäpinta ja välikerros on kumpikin päällystetty ITO-kerroksella. Uloin kerros on ohut kerros silikalasia suojaavaa kerrosta. Työpintana käytetään välikerrosten ITO-pinnoitetta. Neljä elektrodia, ITO:n sisäkerros on suojakerros hyvän työympäristön varmistamiseksi. Kun sormi koskettaa metallikerrosta, käyttäjä ja kosketusnäytön pinta muodostavat ihmiskehon sähkökentän vuoksi kytkentäkondensaattorin. Suurtaajuuksiselle virralle kondensaattori on suora johdin, joten sormi ottaa pienen virran kosketuspisteestä. Tämä virta virtaa kosketusnäytön neljässä kulmassa olevista elektrodeista, ja neljän elektrodin läpi kulkeva virta on verrannollinen sormen ja neljän kulman väliseen etäisyyteen. Säädin laskee kosketuspisteen sijainnin laskemalla tarkasti neljä virtasuhdetta. 

Kapasitiivisten kosketusnäyttöjen viat

Kapasitiivisilla kosketusnäytöillä on parempi valonläpäisevyys ja kirkkaus kuin nelijohtimisilla resistiivisillä näytöillä. Niitä ei tietenkään voi verrata pinta-akustisiin aaltoaaltoverkkoihin ja viisijohtimiin resistiivisiin näyttöihin. Kapasitiivisissa näytöissä on vakavia heijastuksia. Lisäksi kapasitiivisen tekniikan nelikerroksisella komposiittikosketusnäytöllä on epätasainen valonläpäisykyky eri aallonpituuksilla, ja värivääristymän ongelmana on. Kerrosten välisen valon heijastuksen vuoksi kuvan merkit ovat epäselviä.

Infrapunakosketusnäyttö

Varhaisissa käsitteissä infrapunakosketusnäytöillä oli teknisiä rajoituksia, kuten alhainen resoluutio, rajoitetut kosketusmenetelmät ja alttiita ympäristön häiriöille ja toimintahäiriöille, kun ne katosivat markkinoilta. Sen jälkeen toisen sukupolven infrapunanäytöt ratkaisivat osittain valohäiriöiden ongelman. Kolmas ja neljäs sukupolvi paransivat myös pietsolevyanturin resoluutiota ja vakautta, mutta ne eivät tehneet laadullista harppausta avainindikaattoreissa tai kokonaisvaltaisessa suorituskyvyssä. Kuitenkin jokainen, joka tuntee kosketusnäyttötekniikan, tietää, että infrapunakosketusnäyttöihin ei vaikuta virta, jännite ja staattinen sähkö ja ne soveltuvat ankariin ympäristöolosuhteisiin. Infrapunatekniikka on kosketusnäyttötuotteiden perimmäinen kehitystrendi. Kosketusnäytöillä, joissa käytetään akustisia ja muita materiaaliteknologioita, on ylitsepääsemättömiä esteitä, kuten yksittäisen anturin vaurioituminen ja vanheneminen, kosketusrajapinnan saastumisen pelko, tuhoisa käyttö ja monimutkainen huolto. Niin kauan kuin infrapunakosketusnäyttö todella saavuttaa korkean vakauden ja korkean resoluution, se varmasti korvaa muut tekniset tuotteet ja siitä tulee kosketusnäyttömarkkinoiden valtavirta.

Pinta-akustinen kosketusnäyttö

1. Pinta-akustinen aalto

Pinta-akustinen aalto, ultraääniaaltotyyppi, mekaaninen energia-aalto, joka etenee matalasti väliaineen (kuten jäykän materiaalin, kuten lasin tai metallin) pinnalla. Kiilan muotoisen kolmiopohjan (tiukasti pinta-aallon aallonpituuden mukaan suunniteltu) kautta voidaan saavuttaa suunnattu, pienikulmainen pinta-akustinen aaltoenergiapäästö. Pinta-akustisen aallon suorituskyky on vakaa, helppo analysoida ja sillä on erittäin terävät taajuusominaisuudet leikkausaaltojen siirtoprosessissa. Vuonna 2013 ainetta rikkomattoman testauksen, kuvantamisen ja heilutuksen soveltaminen on kehittynyt nopeasti. Teknologia, kuten johtavat materiaalit ja tunnistustekniikka, on ollut varsin kypsää. Pinta-akustisen aallon kosketusnäytön kosketusnäyttöosa voi olla litteä, pallomainen tai sylinterimäinen lasitasolevy, joka asennetaan CRT-, LED-, LCD- tai plasmanäytön eteen. Lasinäytön vasen yläkulma ja oikea alakulma on kiinnitetty vastaavasti pysty- ja vaakasuuntaisilla ultraäänilähetysantureilla ja oikea yläkulma kahdella vastaavalla ultraäänivastaanottimella. Ultraäänilähettimet ja -vastaanottimet on valmistettu pietsosähköisestä keramiikasta. Lasinäytön neljälle kehälle on kaiverrettu erittäin tarkat heijastusraidat 45° kulmassa harvasta tiheään.

2. Pinta-akustisen aallon kosketusnäytön toimintaperiaate

Pietsosähköisiä keraamisia levyjä, jotka on sijoitettu kosketusnäytön neljään kulmaan tai sivuun, käytetään kosketusnäytön tukipisteinä ja tunnistuspisteinä. Kun ulkoinen voima koskettaa kosketusnäyttöä, kosketuspisteeseen syntyy voima, ja kosketuspisteiden paikat ovat erilaiset, mikä johtaa erilaisiin jännitesuhteisiin, jotka neljä pietsokeramiikkakappaletta muodostavat. Pietsosähköisten keraamisten muuntimien pintavarauksen tai jännitteen muodostumisen periaate määritetään pietsosähköisen keraamisen materiaalin pietsosähköisen vaikutuksen perusteella. Neljän pietsokeramiikkakappaleen synnyttämää jännitettä mittaamalla voidaan laskea kosketuspisteen tarkka sijainti ja samalla tietää voiman suuruus. Muuttamalla pietsokeramiikkaan muodostuvan jänniteaaltomuodon nousevia ja laskevia reunoja saadaan aikaan voimanmuutoksen nopeus tai voimaanturin kiihtyvyys. Määrittämällä kosketuspisteen sijainti ja intensiteetti saavutetaan lopulta kosketuksen tarkoitus. Lisäksi tämän uudentyyppisen kosketuksen vaikutus eroaa perinteisestä kosketuksesta. Se ei voi ainoastaan ​​havaita tarkasti kosketuspisteen sijaintia, vaan myös voiman suuruutta ja kiihtyvyyttä. Tuntemismitta kasvaa. 

3. Pinta-akustisen aallon kosketusnäytön ominaisuudet

4. 

Teräväpiirto ja hyvä valonläpäisevyys. Korkea kestävyys, hyvä naarmuuntumiskestävyys (verrattuna pintakalvoon, kondensaattoriin jne.). Responsiivinen. Ei vaikuta ympäristötekijöihin, kuten lämpötila ja kosteus, korkea resoluutio, pitkä käyttöikä (50 miljoonaa kertaa hyvässä kunnossapidossa); korkea valonläpäisy (92%), voi säilyttää selkeän ja läpinäkyvän kuvanlaadun; ei ajautumista, tarvitsee vain asentaa Kertaluonteinen kalibrointi; Kolmannelta akselilta (eli paineakselilta) tulee vaste ja sitä käytetään enemmän julkisilla paikoilla. Pinta-akustisia aaltoverkkoja tulee huoltaa usein, koska pöly, öljy tai jopa juomien nesteet saastuttavat näytön pinnan, mikä tukkii kosketusnäytön pinnalla olevan aaltojohtouran, jolloin aallot eivät välity kunnolla tai aaltomuoto muuttuu eikä ohjain pysty tunnistamaan sitä, mikä vaikuttaa kosketusnäytön normaaliin käyttöön, käyttäjien on kiinnitettävä tiukkaa hygieniaa.